微机接口与原理 电子日历.doc

石河子大学信息科学与技术学院微机接口与原理课程设计报告课题名称：电子日历学生姓名：学 号：学 院：信息科学与技术学院专业年级：电子信息工程2011级指导教师：裘祖旗完成日期：2013年12月30日电子日历摘要：本设计是以8086CPU为控制核心，以微机原理与接口技术为基础,以8086CPU为核心,以可编程并行I/O接口芯片8255A扩展接口，驱动数码管进行时间显示。本系统的软件和硬件是基于ISIS 7 Professional设计而成，基本实现了题目的要求。关键词：8086、8255A、数码管一、 总体设计思路：1.1程序流程图本设计以微机原理与接口技术为基础,以8086CPU为核心,以可编程并行I/O接口芯片8255A扩展接口，驱动数码管进行时间显示，共分为三个主要模块，8086中央处理器，8255数码管显示器。各模块之间关系如下图所示：主程序流程图如下:开始系统初始化时钟定时秒+1执行数码管显示图1.1主程序流程图1.2设计方案本课程设计在驱动数码管显示的过程中，我们选择了用8255的PA口 、PB口PC口，其中PA口8位作为输出端分别控制每一位数码管的段选，PB口的PB0口作为输入端,PC口的8位作为输出端分别控制8位数码管的位选，芯片可工作不同的工作方式下。8255A芯片有三种工作方式,在本课程设计中,通过控制字,其工作在方式0下，通过PA口给数码管送字码，让其显示年、月、日时、分、秒，同时通过PC口给数码管送位码，并不断的扫描8个数码管的片选段其显示连续的时间。二、 设计思路2.1软件设计思路在数据采集仪的日历时钟的设计过程中,我们需要用到的电子芯片主要有8086、8255他们的工作原理和功能如下所述。 （一）8086芯片8086是Inter系列的16位微处理器，芯片上有2.9万个晶体管，采用 HMOS工艺制造，用单一的+5V电源，时钟频率为5MHz10MHz。8086有16根数据线和20根地址线，它既能处理16位数据，也能处理8位数据。可寻址的内存空间为1MB。 (二)8255A芯片 8255A是一种通用的可编程并行I/O接口芯片,它是为Intel系列微处理器设计的配套电路,也可用于其它微处理器系统连接。通过8255A芯片,CPU可直接同外设相连接,其负责CPU和外设之间数据传送。通过对它进行编程,芯片可工作于不同的工作方式下。8255A芯片有三种工作方式,在本课程设计中,通过控制字,使其工作在方式0下，通过PA口给数码管送字码，让其显示年、月、日、时、分、秒，同时通过PB口给数码管送位码，并不断的扫描8个数码管的片选段，在人眼的分辨率外，看到的是一个连续的显示过程。8255A初始化编程如下： MOV DX,46H ;0100 0110 8255 MOV AL,82H ;1000 0010 A方式0输出B方式0输入C输出 OUT DX,AL ;向8255写控制字2.2硬件设计思路及连线图2.2.1硬件设计思路8086的8位数据线D7D0与8255的D7D0相连，地址线经74LS373锁存后其低位A0、A1分别与8255的A0、A1相连，其他地址线经74LS138译码后，其CS0接8255的片选CS引脚，其入口地址为00F0H00F3H。8255的A口PA0PA7分别与逻辑开关的K1K8相连，其中开关量K7用于判断是否修改时间，K5K6用于判断修改哪一位，K1K4为要修改的值；B口作为段选；C口作为位选段码信号。2.2.2硬件接线原理图图2-6 硬件连线原理图三、功能模块分析 1、8255A是可编程并行接口，内部有3个相互独立的8位数据端口，即A口、B口和C口。三个端口都可以作为输入端口或输出端口。A口有三种工作方式：方式0、方式1和方式2；B口可以工作在方式0或方式1下；C口通常作为联络信号使用。8255的工作只有当片选CS有效时才能进行工作，而控制逻辑端口实现对其他端口的控制。当8255 A工作在方式0时，即基本输入输出方式时，可将三个数据端口划分为四个独立的部分：A口和B口作为两个8位端口，C口的高4位和低4位可以用作两个4位的输入输出口，各个端口都可独立地用作输入或输出。2、数据总线缓冲器是一个8位双向三态缓冲器，三态是由读/写控制逻辑控制的，它可与系统的DB直接相连，实现CPU和8255A之间的信息传送；读写控制器用于管理数据、控制字或状态字的传送，接收来自CPU的地址信息及一些控制信号，然后向A组、B组控制电路发送命令，控制端口数据的传送方向。3.18255 A方式控制字 图3-18255A的方式控制字四、课程设计总结：通过这次综合实验，我对微机原理与接口技术有了更深一步的理解，同时也提高了自己的动手能力。在实验过程中，我遇到了各种问题，我觉得除了向老师和同学请教外，我更应该学会自己解决问题。在这次试验中我们学到了理论知识的同时还得到了动手的锻炼，加深了对16位微处理器8086、可编程外围接口芯片8255、可编程计数器/定时器8253的了解。对他们的一些应用也有了一些基本的认识。本次课程设计在制作过程中，我们从审题到确定思路，再到设计进程安排、查找资料，最后到着手软件调试。我是和同组员配合完成的。虽然期间我们也遇到许多的困难，但是经过努力都一一解决。从老师把课程设计的题目给我们之后，我们就开始着手分工以及查阅资料。在整个设计过程中，我们按照老师给出的总体方案设计了一套电路原理和电路连接图。通过查阅各方面资料我们编写了程序代码，并通过了调试，最终证实了该系统方案确实可行。在设计过程中，了解了很多元器件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，有时候一些器件我都要找好久，对这个软件运用的非常不灵活，总问同学们在哪儿找。当然这毕竟第一次做，难免会遇到过各种各样的问题，同时也在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能够真正掌握理论知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力以及团队合作精神。我们在实验中遇到了很多问题如在进制转换上不能做到正确转换、在进位上不能做到正确的进位，导致实验无法进行。但是我们通过讨论和向老师请教最终这些问题都克服了。在实验时要能沉得住心，静下来仔细思考，多向老师和同学请教。参考文献：1微型计算机原理及接口技术吴秀清、周荷琴著中国科技大学出版社2 微型计算机原理及接口技术实验指导书王敬生、刘伟著合肥学院316-32位微型计算机技术及应用清华大学出版社 戴梅萼 史嘉权 编著4汇编语言程序设计南京大学出版社 姚君遗编著5汇编语言程序设计教程清华大学出版社 杨记文编著附录：附录一：硬件电路图设计设置的初始时间是19年12月跳转时间到20年附录二：源程序DATASEGMENTCONT DW 0HNIANDB 19YUEDB 12RIDB 20LEDDB 1,3,1,0,0,9SEGTABDB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHDATAENDSCODE SEGMENT ; ASSUME DS:DATA,CS:CODEIOA EQU 8000H; 1000,0000,0000,0000IOB EQU 8002H; 1000,0000,0000,0010IOC EQU 8004H; 1000,0000,0000,0100IOCONEQU 8006H; 1000,0000,0000,0110START:MOV AL,90H ;1001,0000B MOV DX,IOCON OUT DX,AL NOPSTART1: CALL JIENIANCALL YUEJIECALL DISPJMP START1;*JIENIAN:CMP CONT,99JZ NEXTINC CONTJMP RETUN NEXT:MOV CONT,1CMP RI,30JZ NEXT1INC RIJMP RETUNNEXT1: MOV RI,1CMP YUE,12JZ NEXT2INC YUEJMP RETUNNEXT2: MOV YUE,1CMP NIAN,99JZ NEXT3INC NIANJMP RETUNNEXT3: MOV NIAN,0RETUN:RET;*YUEJIE:MOV AX,0MOV AL,NIANMOV CL,10DIV CLMOV LED,ALMOV LED+1,AHMOV AX,0MOV AL,YUEMOV CL,10DIV CLMOV LED+2,ALMOV LED+3,AHMOV AX,0MOV AL,RIMOV CL,10DIV CLMOV LED+4,ALMOV LED+5,AHRET;*DISP:;*NIAN*MOV AL,11111111B MOV DX,IOC OUT DX,ALLEA BX,SEGTABMOV AL,LED+0XLAT MOV DX,IOB OUT DX,ALMOV AL,11011111B MOV DX,IOC OUT DX,ALCALL YS;*NIAN*MOV AL,11111111B MOV DX,IOC OUT DX,ALLEA BX,SEGTABMOV AL,LED+1XLAT MOV DX,IOB OUT DX,ALMOV AL,11101111B MOV DX,IOC OUT DX,ALCALL YS;#;*YUE*MOV AL,11111111B MOV DX,IOC OUT DX,ALLEA BX,SEGTABMOV AL,LED+2XLAT MOV DX,IOB OUT DX,ALMOV AL,11110111B MOV DX,IOC OUT DX,ALCALL YS;*YUE*MOV AL,11111111B MOV DX,IOC OUT DX,ALLEA BX,SEGTABMOV AL,LED+3XLAT MOV DX,IOB OUT DX,ALMOV AL,11111011B MOV DX,IOC OUT DX,ALCALL YS;*YUE*;*MOV AL,11111111B MOV DX,IOC OUT DX,ALLEA BX,SEGTABMOV AL,LED+4XLAT MOV DX,IOB OUT DX,ALMOV AL,111111